Az előadások teljes terjedelemben letölthetők : methaneregions.eu

Átírás

1 Összefoglaló a,, Training the Trainers előadássorozatról, Biomethane Regions projekt 1. rész Treforest, Dél Wales 2011 Május 2. rész Koppenhága, Dánia 2011 November Az előadások teljes terjedelemben letölthetők : methaneregions.eu

2 Biokémiai alapok Richard Dinsdale Glamorgani Egyetem

3 Az anaerob lebontás célja Az anaerob erjesztés szerves anyagok átalakítását jelenti oxigén jelenléte nélkül metánná és széndioxiddá mikrobák együttese által C X H Y O Z CO 2 +CH 4 + anaerob baktériumok biomassza

4 Az anaerob lebontás lépései Hidrolízis Acidogenezis (savképződés) Acetogenezis Metanogenezis forrás: Guwy, (1996). módosítva Mosey, (1983)

5 Monitoring és ellenőrzési rendszerek Sandra Esteves Glamorgani Egyetem

6 Következtetés A nyersanyagok és a fermentorok teljesítményének folyamatos monitoringja és ellenőrzése eredményeképpen, hatékonyság növekedést érhetünk el, ami az üzem gazdaságosságát javítja.

7 Hogyan tudjuk szabályozni/optimalizálni az üzem működését? Az alapanyag és a fermentor paramétereinek alapján történő szabályozás Hőmérsékleti beállítások szinten tartása A fermentor terhelési érték változtatás/átlagos fermentációs idő Optimális receptúra alkalmazása Víz hozzáadása/recirkuláció Lúgosság és ph beállítás Makró és mikroelemek megfelelő dózisa: vas,kobalt, nikkel, magnézium, molibdén, szelén, kalcium és a B vitamin Elő és utókezelések

8 Biogázüzemi részegységek Karl Puchas Local Energy Agency

9 Szubsztrátum Szubsztrát előkészítés Erjesztési technológia Gáz-feldolgozó rendszer Gáz hasznosítás Fermentlé tárolása és hasznosítása szállítás aprítás nedves kéntelenítés hőenergia tárolás tárolás szétválogatás pasztőrözés száraz mezofil szárítás CO 2 - leválasztás CHP gázhálózatba való betáplálás felhasználás és/vagy ártalmatlanítás sterilizálás termofil Gáz tárolás üzemanyag cella üzem anyag

10 Eltérő szárazanyag-tartalom Nedves erjesztés < 25% szárazanyag folyamatos (túlfolyó rendszer) szivattyúzható automata Száraz erjesztés 25% szárazanyag nem szivattyúzható,,batch-típusú2 (fél automata)

11 Különböző alapanyagok trágya (folyékony) folyékony szivattyúzható díjmentes szaghatás alacsony energia kihozatal szilárd nem szivattyúzható költséges magas energia kihozatal energia növények hulladékok folyékony vagy szilárd pénzügyi előny előkezelő egység szaghatás csatornázási egység

12 Tipikus mezőgazdasági biogázüzem látképe

13 Ipari biogázüzem

14 Hulladékokat hasznosító biogázüzem (komposztálóval)

15 Biogáz tisztítás alapjai Michael Harasek Technical University of Vienna

16 Biogáz tisztítás Biogáz Bio Metán (CH 4 ) Szén dioxid (CO 2 ) Ammónia (NH 3 ) Vízgőz(H 2 O) Kén hidrogén (H 2 S) Egyéb szennyezők(halogén elemek, Szénhidrogének, Ketonok)

17 A biogáz tisztítás lépései

18 Biogáz tisztítás Jelenleg használatos technológiák Nyomásváltásos abszorpció Vizes mosás Vegyszeres abszorpció Membránszeparáció Kriogén eljárás Hibrid rendszerek A technológiák között választásban, ne csak az ár döntsön fontos: az olcsó megoldás drága lehet!! Válasszon a következő szempontok szerint Tisztítási kapacitás Szabályozási tartomány Könnyű kezelhetőség, indítási és leállítási jellemzők Szükséges minőség Vegyszerek és energiafogyasztás

19 Alapanyag előkezelés Gregg Williams and Des Devlin Glamorgani Egyetem

20 Következtetések Számos anyag felhasználható biogázüzemekben Figyelembe kell venni az alapanyag elérhetőséget, a költségeket, a kezelési és tárolási előírásokat, az anyag összetételét és biológiai lebonthatóságát Az alkalmazandó anyag jellemzőinek ismeret rendkívül fontos, a hatékonyságnövelés érdekében ABuswell egyenlet elméleti energia hozam Erjesztési kísérletek, elérhető gázhozamok Az előkezelés megkönnyítheti a feldolgozást és növelheti a gázkihozatalt

21 forrás: AL Seadi (2001) Alapanyag jellemzők

22 Alapanyag jellemzők Irodalmi adatok forrás:big East Handbook (2008)

23 A fermentációs folyamat jellemzői Sandra Esteves Glamorgani Egyetem

24 Anaerob erjesztés Hidrolízis Acidogenezis ezis Acetogenezis Metanogenezis Komplex szubsztrátum tum Szervetlen Szénhidrátok Fehérjék zsírok Lignin Víz Könnyű és nehézfémek (P, K, Na, Ca, etc.) Rövid láncú cukrok Aminosavak zsírsavak Rövid láncú zsírsavak Alkoholok CO 2 és H 2 Fehérje bomlás Ecetsav és alkoholok Homoacetigenezis is CO 2 és H 2 Kén csökkentés CH 4, CO 2 és H 2 O H 2 S NH 4, NH 3 Lignin Víz Künnyű és nehézfémek (P, K, Na, Ca, etc.) Biogáz Fermentlé

25 A fermentlé tápanyag összetétele Szárazanyag (DM) (%) Összes N (kg/t) Felvehető N (kg/t) Szerves N (kg/t) Foszfát (kg/t) Becsült érték (összes N, P)

26 Következtetések Fel kell mérni milyen lehetőség van a fermentlé hasznosítására. Van e rá piacképes kereslet? A fermentlé értékes tápanyagokat tartalmaz, ezáltal megfelelő alternatívája lehet a műtrágyának Szeparációs technológiák rendelkezésre

27 Biogáz/Bio Metán jelenlegi helyzet Dániában Bruno Sander Nielsen Dán Biogáz Szövetség

28 Az északi tengeri gáztól Fredericia gázig Asger Myken DONG Energy

29 A DONG Energy az első, aki Dániában földgázvezetékén keresztül szolgáltatja a biogázt Üzemkezdet 2011 szeptember 15 Várható éves termelés: 8-10 GWh Szennyvízüzemben előállított biogáz előállításon alapul

30 Alga termesztés és CO 2 eltávolítás alkalmazása biogáz tisztítás során a dániai Fredericiában Potenciális kutatás és technológia fejlesztési projekt a fredericiai Spildevand vezetésével A tisztítás során leválasztott CO 2 az algatermesztés hatékonyságát növeli Továbbfejlesztett CO 2 kinyerés

31

32

33 Szélerőművektől a Biometánig John Bøgild Hansen Haldor Topsøe A/S

34 Európai zöldgáz piac létrehozása Knud Boesgaard energinet dk

35 Energinet.dk Független Közösségi Vállalat A Dán Állam tulajdona Non-profit önfenntartó vállalat Az energiahálózat,,gerincét birtokolja és üzemelteti 400 KV nagyfeszültségű hálózat 80 bar-os nagynyomású gázvezetékek Nord Pool Spot Nord Pool Gas Számos energiával kapcsolatos közfeladatot lát el Támogatja a megújuló energiatermelést Kutatásokat finanszíroz Tagja az The European Network of Transmission System Operators for Gas/Electricity szervezetnek (ENTSOG/ENTSOE)

36 A CO 2 semleges energiatermelés megvalósítása Fosszilismentes energiatermelés 2050-ig 50 %-os szélenergia hányad 2020-ig Ésszerű hálózat, intelligens villamos energia elosztás Gáz felhasználása a közlekedésben LGN, mint alacsony széntartalmú üzemanyag alkalmazása a hajózásban Folyamatos kapcsolat a szél és gáz alapú rendszerek között Megújuló energiaforrásból előállított gázok, mint a földgáz adalékanyaga

37

38 Energia egyensúly és s stabilitás s az energiaellátásban Energia tároló képesség metán formájában Energia tárolás hidrogén formájában Hőszivattyúk távfűtésben Hőszivattyúk Elektromos járművek Időszakos tároló Energia tartalom Másodpercek Percek Minutes Órák Napok Hetek Hónapok

39 A flexibilis biogáz rendszer Lars Byberg Bioenergi Vest A/S

40 Ringkøbing-Skjern Municipality Ringkobing-Skjern város önkormányzata Km Lakos Km Citizens Ringkøbing, Skjern, Hvide Sande, Tarm og Videbæk 1000 cattle and pig farms ha cultivated BIOENERGI VEST szarvasmarha- és sertéstartó telep, ha művelésbe bevont terület

41 RKSK-model db. decentralizált biogáz üzem 1-2 db. centralizált biogáz üzem (kiszolgáló üzem) Rost frakció Összes biomassza típus

42 Svéd tapasztalat a Biogázzal és Bio Metánnal a közlekedési szektorban Roland Nilsson E.ON Gas

43 Nyilvános töltőállomás biogáz/földgáz üzemű gépjárműveknek

44

45

46 Utántöltő állomás gázüzemű járművek számára Töltőállomások Svédország északi részén 120 db. nyilvános töltőállomás 50 db. telephely nehéz járműveknek db.személyautó 950 db. busz 350 db. teherautó E. ON üzemanyag Más gyártóktól

47

48 Marketing methane as a vehicle fuel A metán üzemanyagként való hasznosításának elterjesztése E.ON Az E.ON Gas Sverige Gas Sverige AB sells AB compressed 35 nyílvános natural gas töltőállomáson and biogas at értékesít 35 public sűrített filling stations földgázt és biogázt Dél-Svédországban in the south of Sweden busdepots db. buszdepó The Az éves yearly 400 volume GWh-ás is 400 termelés GWh - 40 millió replacing liter gáz, about vagy 40 dízelolajat million liters helyettesít of gasoline/diesel 40 A % 40 is % biogas biogáz Target: A cél: Supply Évi GWh/year elérése in 2020, 2020-ra, of which biogas melynek will account %-a for biogáz %

49 Felmerülő igény és gazdaság Megújuló energiára vonatkozó EU direktívák A mezőgazdaság fejlesztése új lehetőségek Jelentős környezeti előnyök globális, lokális és regionális Technológiák a helyben történő előállításra és felhasználásra Alacsony adó, vagy adómentesség több országban Helyi infrastruktúra Óriási potenciál szerves hulladék, komposzt, lágy- és a jövőben fásszárúak is

50 Foto: I BIOGÁZ " The sole responsibility for the content of this document lies with the authors. It does not necessarily reflect the opinion of the European Union. Neither the EACI nor the European Commission are responsible for any use that may be made of the information contained therein."